高考物理吉林电磁学知识点之稳恒电流易错题汇编含答案解析
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高考物理吉林电磁学知识点之稳恒电流易错题汇编含答案解析
一、选择题
1.在中学生创新活动中,小强根据所学知识设计了一个如图所示的多量程电表,其表头内阻R g= 100Ω,满偏电流I g=1mA,则以下判断正确的是()
A.若S1、S2都断开,R1=900Ω,可改装成量程为10V的电压表
B.若S1、S2都断开,R1=900Ω,可改装成量程为1V的电压表
C.若S1、S2都闭合,R2=50Ω,可改装成量程为30mA的电流表
D.若S1、S2都闭合,R2=50Ω,可改装成量程为10mA的电流表
2.如图所示电路中,A、B两灯均正常发光,R为一滑动变阻器,若将滑动片P向下滑动,则()
A.A灯变亮
B.B灯变亮
C.总电流变小
D.R1上消耗功率变大
3.下列说法正确的是()
A.电源是通过非静电力做功把电能转化为其他形式的能的装置
B.库仑提出了库仑定律,并最早用实验测得元电荷e的数值
C.英国物理学家法拉第最早引入了电场的概念,并提出用电场线表示电场
D.牛顿设计了理想斜面实验,得出力不是物体产生运动的原因
4.如图所示,直线A为电源的路端电压与总电流关系的伏安图线,直线B为电阻R两端电压与通过该电阻流关系的伏安图线,用该电源和该电阻组成闭合电路,电源的输出功率和效率分别是()
A.2W,66.7%B.2W,33.3%C.4W,33.3%D.4W,66.7%
5.如图所示的电路,闭合开关S后,a、b、c三盏灯均能发光,电源电动势E恒定且内阻
r不可忽略.现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些,三盏灯亮度变化的情况是()
A.a灯变亮,b灯和c灯变暗
B.a灯和c灯变亮,b灯变暗
C.a灯和c灯变暗,b灯变亮
D.a灯和b灯变暗,c灯变亮
6.如下图的电路中,当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为( )
A.A灯和B灯都变亮
B.A灯和B灯都变暗
C.A灯变亮,B灯变暗
D.A灯变暗,B灯变亮
7.如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在变阻器R u的滑动端向下滑动的过程中
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表与电流表的示数都增大
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.电压表的示数减小,电流表的示数增大.
8.如图,A、B两盏电灯完全相同.当滑动变阻器的滑动头向右移动时,则()
A.A灯变亮,B灯变亮B.A灯变暗,B灯变亮
C.A灯变暗,B灯变暗D.A灯变亮,B灯变暗
9.图甲为某电源的U I -图线,图乙为某小灯泡的U I -图线,则下列说法中正确的是( )
A .电源的内阻为5Ω
B .小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
C .把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3W
D .把电源和小灯泡组成闭合回路,电路的总功率约为0.4W
10.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用,灯泡还和一只开关并联,然后再接到市电上(如图所示),下列说法正确的是( )
A .开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大
B .开关接通时,灯泡熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率减小
C .开关断开时,灯泡发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热较少
D .开关断开时,灯泡发光,可供在焊接时照明使用,消耗的总功率不变
11.在如图所示电路中,合上开关S ,将滑动变阻器R 2的滑动触点向b 端移动,则三个电表A 1、A 2和V 的示数I 1、I 2和U 的变化情况是( )
A .I 1增大,I 2不变,U 增大
B .I 1减小,I 2不变,U 减小
C .I 1增大,I 2减小,U 增大
D .I 1减小,I 2增大,U 减小
12.如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路,实验时先使开关S 与1 端相连,电源向电容器充电,待电路稳定后把开关S 掷向2 端,电容器通过电阻放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的i ﹣t 曲线,这个曲线的横坐标是放电时间,纵坐标是放电电流。
仅由这个i ﹣t 曲线所提供的信息可以估算出
A .电容器的电容
B .一段时间内电容器放电的电荷量
C .某时刻电容器两极板间的电压
D .一段时间内电阻产生的热量
13.如图所示的电路中,电阻12R =Ω、23R =Ω、36R =Ω,给电路通以恒定电流,电阻R 1消耗的功率为P ,则R 2和R 3消耗的总功率为( )
A .P
B .
52
P C .
92
P D .
12
P 14.如图是某电源的路端电压与电流的关系图像,下面结论正确的是( )
A .电源的电动势为1.0V
B .电源的内阻为12Ω
C .电源的短路电流为0.5A
D .电流为0.3A 时的外电阻是18Ω
15.智能手机耗电量大,移动充电宝应运而生,它是能直接给移动设备充电的储能装置。
充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值,一般在0.60−0.70之间(包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗)。
如图为某一款移动充电宝,其参数见下表,下列说法正确的是( ) 容量
20000mAh
兼容性
所有智能手机
边充边放 否 保护电路 是
输入
DC :5V 2A MAX 输出
DC :5V 0.1A−2.5A
尺寸56×82×22mm转换率0.60
产品名称索扬SY10−200重量约430g
A.给充电宝充电时将电能转化为内能
B.该充电宝最多能储存能量为3.6×105J
C.该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2h
D.该充电宝给电量为零、容量为3000mAh的手机充电,理论上能充满6次
16.用如图甲所示的电路来测量电池电动势E和内电阻r,根据测得的数据作出如图乙所 图线,由图可知()
示的U I
A.电池电动势的测量值为1.40V
B.电池内阻的测量值为3.5Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.4A
D.电压表的示数为1.20V时,电阻R的阻值为0.20Ω
17.两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为L和2L,串联在电路中时,其电势的变化如图所示,下列说法正确的是()
A.A和B导线两端的电压之比为5:2
B.A和B导线两端的电压之比为1:2
C.A和B导线的横截面积之比为1:3
D.A和B导线的横截面积之比为2:3
18.某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线,如图所示,下列判断中正确的是
A.图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强
B.图乙反映该电学元件的导电性能随温度的升高而减弱
C.图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样
D.图丙反映该电学元件如果加上较高的反向电压(大于40V)时,反向电流才急剧变大19.一台直流电动机,其线圈的电阻值为0.5Ω。
当电动机两端所加电压为6V时,电动机正常工作,通过线圈的电流是2A。
由此可知
A.电动机消耗的电功率为72W
B.电动机输出的机械功率为12W
C.电动机线圈的发热功率为2W
D.电动机的工作效率为50%
20.一个内阻可以忽略的电源接在一个装满水银的绝缘圆管两端,通过的电流为0.1 A,若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管里,通过的电流将是()
A.0.4 A B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A
21.如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b,单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比S a∶S b=1∶2。
已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面,电子的电荷量e=1.6×10-19C。
下列说法正确的是()
A.流经导线a的电流为0.16A
B.流经导线b的电流为0.32A
C.a、b的电阻之比R a∶R b=1∶2
D.自由电子在导线a和b中的定向移动速率之比v a∶v b=1∶2
22.如图所示的电路中,两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下列说法正确的是()
A.电流表、电压表的读数均变小
B.电源内阻消耗的功率变大
C.液滴将向上运动
D.电源的输出功率变大
23.下列关于电源电动势的说法正确的是( )
A.电源是通过静电力把其他形式的能转化为电能的装置
B.电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领
C.在电源内部负电荷从低电势处向高电势处移动
D.把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势也将变化
24.某同学从电子市场购买了一款手机电池板,如图所示,根据电池板上的标识,该电池一次可以提供的最大电能约为()
A.8.4×103J B.7.4×103J
C.2.6×104J D.3.0×104J
25.如图为多用电表欧姆档的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300μA,内阻
R g=100Ω,调零电阻的最大值R0=50kΩ,电池电动势E=1.5V,电源内阻不计。
将两表笔短接调零后,用它测量电阻R x,当电流计指针只在满刻度的一半时,R x的阻值是()
A.25kΩB.5kΩC.50kΩD.50Ω
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.B
解析:B
【解析】
【详解】
A B.若S1、S2都断开,电阻1R和小电流表串联,电阻分压,应该是改装成了较大量程的电压表,则改装后的电压表的量程为
31()110(100900)V 1V g g U I R I -=+=⨯⨯+=
故B 正确;
CD .若S 1、S 2都闭合,1R 被短路,小量程电流表和电阻2R 并联,电阻2R 分流,改装成了较大量程的电流表,则改装后的电流表的量程为
2
3mA g g g I R I I R =+
=
所以,CD 错误。
故选B 。
2.D
解析:D 【解析】
将滑动片向下滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,总电流I 增大,则R 1上消耗功率变大,路端电压U E Ir =﹣,I 增大,U 减
小,则A 灯变暗,B 灯与变阻器并联的电压1U E I R r =+并﹣(),I 增大,则U 并减小,所
以B 灯变暗,故D 正确,ABC 错误; 故选D .
【点睛】对于电路中动态变化分析问题,一般先确定局部电阻的变化,再确定总电阻的变化,到总电流、总电压的变化,再回到局部电路研究电压、电流的变化.
3.C
解析:C
【解析】A :电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。
故A 项错误。
B :库仑提出了库仑定律,密立根最早用实验测得元电荷e 的数值。
故B 项错误。
C :英国物理学家法拉第最早引入了电场的概念,并提出用电场线表示电场。
故C 项正确。
D :伽利略设计了理想斜面实验,得出力不是物体产生运动的原因。
故D 项错误。
点睛:要熟悉物理学史以及相应的科学思维方法。
4.A
解析:A 【解析】 【分析】 【详解】
由图象A 可知电源的电动势E =3V ,由图象B 可知,此时电阻R 两端的电压为U =2V ,流过R 的电流为I =1A ,电源的输出功率即为电阻R 上消耗的功率,根据
P=UI
得:
P =2×1W=2W
电源的总功率为:
P 总=EI =3×1W=3W
所以效率为:
2
100%100%66.7%3
P P η=
⨯=⨯=总 A 正确,BCD 错误。
故选A 。
5.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
变阻器R 的滑片稍向上滑动一些,滑动变阻器电阻减小,根据“串反并同”与其串联的灯泡C 电流增大,变亮,与其并联的灯泡b 电流减小,变暗,与其间接串联的灯泡a 电流增大,变亮,B 对;
6.B
解析:B 【解析】 【详解】
当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,并联部分的总电阻变小,所以总电阻变小,总电流变大,所以电源内阻的电压变大,所以A 灯的电压变小,故A 灯变暗;由A 的电流变小,而总电流变大,所以通过另一支路的电流变大,所以另一个电阻的电压变大,故灯泡B 的电压变小,可知B 的功率变小,故B 灯变暗。
故选B 。
7.A
解析:A 【解析】 【分析】 【详解】
当滑片下移时,滑动变阻器接入电阻减小,则外电路总电阻减小,电路中总电流增大,电源的内电压增大,则由闭合电路欧姆定律可知,电路的路端电压减小,故电压表示数减小;
由欧姆定律可知,R 1上的分压增大,而路端电压减小,故并联部分的电压减小,则通过R 2的电流减小,根据并联电路的特点可知:通过R 0的电流增大,则电流表的示数增大.故A 正确,BCD 错误
8.D
解析:D 【解析】
当滑出向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻增大,所以外电路电阻增大,路端电压增大,总电流减小,即B 中的电流减小,所以B 变暗,B 两端的电压减小,而路端电压是增大的,所以并联电路两端的电压增大,即A 两端的电压增大,所以A 变亮,D 正确.
9.D
解析:D 【解析】 【详解】
A .根据闭合电路欧姆定律变形:
U E Ir =-
可得图像与纵轴的交点表示电动势,图像斜率的大小表示内阻,根据甲图电动势为:
1.5V E =
内阻为:
1.0 1.55ΩΩ0.3
3
r -=
=
A 错误;
B .根据乙图可知电流越大,小灯泡功率越大,根据欧姆定律变形得:
U R I
=
可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻,所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大,B 错误;
C .把电源和小灯泡组成闭合回路,将甲、乙两图叠加到一起:
两U I -曲线的交点即小灯泡的电压、电流,根据图像读数:
0.125V U ≈ 0.28A I ≈
所以,小灯泡的功率为:
0.1250.28W 0.035W P UI ==⨯≈
C 错误;
D .回路中的总功率为:
1.50.28W 0.42W P EI ==⨯≈总
D 正确。
故选D 。
10.A
解析:A 【解析】
【详解】 开关接通时,灯泡发生短路,电阻小于开关断开时的电阻,有公式2
U P R
=可知,开关接通时比开关断开时消耗的总功率大,故A 正确;开关接通时,电灯熄灭,只有电烙铁通电,电路中电阻减小,有公式2
U P R
=可知,消耗的功率增大;故B 错误;开关断开时,电灯发光,电烙铁也通电,消耗的总功率减小,且电烙铁发热较少,故C 错误;开关断开时,灯泡串联在电路中,电灯发光,总电阻增大,可供在焊接时照明使用,消耗总功率减小,故D 错误;故选A .
11.D
解析:D
【解析】试题分析:理清电路,确定电压表测得什么电压,电流表测得什么电流,抓住电动势和内阻不变,采用局部→整体→局部的方法,利用闭合电路欧姆定律进行分析. 触点向b 端移动过程中2R 连入电路的电阻减小,即总电阻减小,干路电流即总电流增大,所以根据E U Ir =+可知路端电压减小,即U 减小, 3R 在干路,通过它的电流增大,所以3R 两端的电压增大,而3R U U U ↓=↑+并,所以U 并减小,即并联电路两端的电压减小,所以1R 的电流1I 减小,而12I I I ↑=↓+,所以2I 增大,D 正确
12.B
解析:B
【解析】
【详解】
ABC .根据电流的定义:
Q I t
= 可知i t -图线和时间轴围成的面积所表示的物理量为电荷量Q ,通过对格子进行计数可以求解一段时间内电容器放电的电荷量;根据电容的定义:
Q C U
= 可知,无法求解电容器的电容和极板间电压,故AC 错误,B 正确;
D .根据焦耳定律:
2Q I Rt =
电流无法准确求解,所以产生的焦耳热无法求解,故D 错误。
故选B 。
13.A
解析:A
【解析】
2R 和3R 并联电阻
232323
2R R R R R ==Ω+ 根据串联电路正比分压,2R 和3R 并联后与1R 串联,电压与1R 两端电压相等,总电流与流过1R 的电流相等,由2P I R =可知,2R 和3R 消耗的总功率为P ,故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
14.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A .电源的电动势为纵轴的截距,为6.0V ,故A 错误;
B .电源的内阻为该图形的斜率绝对值
6.0 5.0 2.00.5
U r I ∆-=
=Ω=Ω∆ 故B 错误; C .该图像的纵轴没有从零开始,故图像与横轴的电流不是短路电流,短路电流
6.0V =
3.0A 2.0Ω
E I r ==短 故C 错误;
D .根据闭合电路的欧姆定律
E I R r
=
+ 得 E R r I
=
- 带入数据解得 18.0R =Ω
故D 正确。
故选D 。
15.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
A .充电宝充电时将电能转化为化学能,不是内能,选项A 错误;
B .该充电宝的容量为
3420000mAh 20000103600C 7.210C q -==⨯⨯=⨯
该电池的电动势为5V ,所以充电宝储存的能量
45•57.210J 3.610J E E q ==⨯⨯=⨯电动势
选项B 正确;
C .以2A 的电流为用电器供电则供电时间
4
47.210s 3.610s 10h 2
q t I ⨯=⨯=== 故C 错误;
D .由于充电宝的转化率是0.6,所以可以释放的电能为
20000mAh 0.612000mAh ⨯=
给容量为3000mAh 的手机充电的次数
1200043000
n ==次次 选项D 错误。
故选B 。
16.A
解析:A
【解析】
【分析】
【详解】
A .由图示图像可知电源U -I 图像与纵轴交点坐标值为1.40,则电源的电动势1.40V ,故A 正确;
B .电源内阻
1.40 1.00==1ΩΔ0.4
U r I ∆-=
故B 错误; C .由图示图像可知,路端电压为1.00V 时,电路电流为0.4A ,故C 错误;
D .根据欧姆定律
1.206Ω0.2
U R I =
== 故D 错误。
故选A 。
17.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
AB .由图像可知,导线A 长度为1m ,两端电压6V A U =;导线B 长度为2m ,其两端电压为4V B U =,所以A 导线和B 导线两端的电压之比为3:2,AB 错误;
CD .两导线中电流相等,即
A B A B
U U R R = 算得
32
A A
B B R U R U == 根据电阻定律
L R S
ρ
= 可得两导线的横截面积之比为 13
A A
B B B A S L R S L R =⨯= D 错误
C 正确。
故选C 。
18.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A .由图甲可知随着电压增加图线斜率不变,即该元件电阻阻值的倒数不变,阻值不变,导电性能不变,故A 错误;
B .由图乙可知随着电压增加图线斜率变小,该元件电阻阻值的倒数变小,阻值增加,导电性能随电压的增大而减弱,但不能说明和温度的变化情况,故B 错误;
C .由图丙可知加正向电压和反向电压时图线关于原点不对称,因为横坐标不一样的,故导电性能不一样,故C 错误。
D .根据图丙可知该电学元件如果加上较高的反向电压(大于40V )时,反向电流才急剧变大,故D 正确。
故选D 。
19.C
解析:C
【解析】
【详解】
A. 电动机消耗的电功率为
P=IU =12W
选项A 错误;
C. 电动机线圈的发热功率为
P 热=I 2R =22×0.5=2W
选项C 正确;
B. 电动机输出的机械功率为
P 出=P -P 热=10W
选项B 错误;
D. 电动机的工作效率为 000010=10083.312
P P η=⨯=出 选项D 错误;
故选C. 20.C
解析:C
【解析】
【详解】
内径大一倍,横截面积变为原来的4倍,由于水银体积不变,故水银长度变为原来的, 则由电阻定律知电阻变为原来的,由欧姆定律知电流变为原来的16倍,即为1.6A.
A. 0.4A 与计算结果不相符;故A 项不合题意.
B. 0.8A 与计算结果不相符;故B 项不合题意.
C. 1.6A 与计算结果不相符;故C 项符合题意.
D. 3.2A 与计算结果不相符;故D 项不合题意.
21.A
解析:A
【解析】
【分析】
【详解】
AB .根据电流的定义式求解通过a 、b 导体的电流 1819
510 1.6A A 100.165
q I t ⨯==⨯=⨯- A 正确,B 错误;
C .根据电阻定律
L R S
ρ
= 可知 21
a b b a R S R S == C 错误;
D .根据电流的微观表达式
I neSv =
可知
21
a b b a v S v S == D 错误。
故选A 。
22.C
解析:C
【解析】
【分析】
首先对电路进行分析:L 2的灯丝突然烧断可知电路中总电阻增大,由闭合欧姆定律可求得电路中电流及路端电压的变化;再对并联部分分析可知电容器两端的电压变化,则可知液滴的受力变化,则可知液滴的运动情况.根据电源的内外电阻关系,分析电源输出功率的变化.
【详解】
AC .当L 2的灯丝突然烧断可知电路中总电阻增大,则总电流减小,电源的内电压和R 1电压减小,由闭合电路的欧姆定律可知,路端电压增大,故电容器C 的电压增大,板间场强增大,带电液滴所受的电场力增大,则该液滴将向上移动;
由于C 两端的电压增大,R 2、R 3中的电流增大,则电流表、电压表的读数均变大;故A 错误,C 正确;
B .因干路电流减小,则电源内阻消耗的功率变小,故B 错误;
D .由于电源的内外电阻的关系未知,不能判断电源的输出功率如何变化.故D 错误.
【点睛】
本题考查闭合电路的欧姆定律,一般可以先将分析电路结构,电容器看作开路;再按部分-整体-部分的分析思路进行分析.
23.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
A 、
B 项:电源是通过非静电力把其他形式的能转化为电能的装置,故A 错误,B 正确;
C 项:在电源内部,电流方向从负极指向正极,所以负电荷从高电势处向低电势处移动,故C 错误;
D 项:把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势不变,故D 错误.
故选B 。
24.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,该电源的电量为
2000?2000 3.67200mAh C C =⨯=
则最大电能
43.77200 2.610W UIt UQ J J ===⨯=⨯
故ABD 错误,C 正确;
故选C 。
25.B
解析:B
【解析】
【详解】
欧姆表的中值电阻R 中等于欧姆表的内电阻R 总,根据闭合电路欧姆定律,满偏时
g E I R =
总 当电流计指针指在满刻度的12
时 12g x
E I R R =+总 联立解得
12
x g E R R I =
-总 联立可得: R x =5kΩ。
故B 正确ACD 错误。
故选B 。